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http://hdl.handle.net/1843/SFSA-A3BRZQ
Full metadata record
DC Field | Value | Language |
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dc.contributor.advisor1 | Tiago Antonio da Silva Brandao | pt_BR |
dc.contributor.referee1 | Willian Ricardo Rocha | pt_BR |
dc.contributor.referee2 | Rita de Cassia de Oliveira Sebastiao | pt_BR |
dc.creator | Mozart Silvio Pereira | pt_BR |
dc.date.accessioned | 2019-08-11T20:19:27Z | - |
dc.date.available | 2019-08-11T20:19:27Z | - |
dc.date.issued | 2015-07-23 | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/1843/SFSA-A3BRZQ | - |
dc.description.abstract | The reactions involving phosphoryl transfer are among the most studied in chemistry and biochemistry because their relevance in many chemical and biological processes. The control and increase of the reaction rate of these reactions are governed by extensive enzymatic machinery using side chains of some amino acid residues present in the active site as nucleophiles. Enzymes are macromolecules and their structural complexity, sensitivity to temperature and pH interfere in studies of its mechanism of catalysis. In order of better understand the catalytic power of phospholipase D, this work focuses on the study of the reaction mechanism of the phosphate diesters, p-nitrophenyl phosphate ortho-(1H-imidazol-2-yl)naphthyles, named 1Ni2P-pNP, 2Ni1P-pNP and 3Ni2P-pNP, which are three new non-mimetic models of the mechanism of phospholipase D. We evaluated the effects of directionality and proximity of the imidazole group in the reaction of the three phosphate diesters. These isomers react to their monoesters, ortho-(1H-imidazol-2-yl)naphthyl phosphate in two steps: i. phosphodiester cleavage with intramolecular nucleophilic attack of the neutral or anionic imidazole group on the phosphorus atom with formation of p-nitrophenolate and an phosphoimidazol intermediate; hydrolysis of cyclic phosphoimidazol (protonated imidazole group) to yield the respective monoesters of 1Ni2P-pNP, 2Ni1P-pNP and 3Ni2P-pNP. In this case, it was observed that the cyclic phosphoimidazol (deprotonated imidazole group) reacts slowly with water or other oxygen nucleophiles. Among the three diesters, the 3Ni2PpNP isomer was the most reactive in the first st ep, presenting an effective molarity 6.5-fold greater than 1Ni2P-pNP. The first step was studied computationally, with a good agreement with the experimental thermodynamic parameters, showing that the reaction of the three isomers presents a synchronous transition state. In the hydrolysis step of the cyclic phosphoimidazol, low NUCvalues indicate an early transition state. Finally, based on the results of this and other studies, it is proposed that, according to the spatiotemporal theory, the reaction cone to the nucleophilic attack on the phosphorous atom is less dependent on directionality in relation to the attack on the carbon atom. | pt_BR |
dc.description.resumo | As reações que envolvem a transferência de grupos fosforila estão entre as mais estudadas em química e bioquímica devido à sua relevância em muitos processos químicos e biológicos. O controle e o aumento da velocidade reacional dessas reações são governados por uma vasta maquinaria enzimática que usa as cadeias laterais de alguns resíduos de aminoácidos presentes no sítio ativo como nucleófilos. As enzimas são macromoléculas e sua complexidade estrutural, sensibilidade à temperatura e pH dificultam os estudos de seu mecanismo de catálise. Na busca pelo entendimento do poderio catalítico da fosfolipase D, este trabalho focou no estudo do mecanismo reacional de diésteres de fosfato, pnitrofenil fosfatos de orto-(1H-imidazol-2-il)naftilas, denominados 1Ni2P-pNP, 2Ni1PpNP e 3Ni2P-pNP, que são três novos modelos não-miméticos do mecanismo da fosfolipase D. Avaliou-se os efeitos de proximidade e direcionalidade do grupo imidazol na reação dos três diésteres de fosfato. Esses isômeros reagem aos respectivos monoésteres, orto-(1H-imidazol-2-il)naftil fosfatos, em duas etapas: i. a clivagem do fosfodiéster com o ataque nucleofílico intramolecular do grupo imidazol neutro ou aniônico sob o átomo de fósforo com a formação de p-nitrofenolato e de um intermediário fosfoimidazol; ii. a hidrólise do fosfoimidazol cíclico (grupo imidazol protonado) para render os respectivos monoésteres do 1Ni2P-pNP, 2Ni1P-pNP e 3Ni2P-pNP. Neste caso, observou-se que o fosfoimidazol cíclico (grupo imidazol desprotonado) reage lentamente com água ou com outros nucleófilos oxigenados. Dentre os três diésteres, o isômero 3Ni2P-pNP foi o mais reativo na primeira etapa, apresentando uma molaridade efetiva 6,5 vezes maior do que o 1Ni2P-pNP. A primeira etapa foi avaliada computacionalmente, com uma ótima concordância com os parâmetros termodinâmicos experimentais, mostrando que a reação dos três isômeros apresenta um estado de transição sincrônico. Na etapa de hidrólise dos fosfoimidazóis cíclicos, os baixos valores obtidos de ¿NUC, indicam um estado de transição adiantado. Por fim, baseado nos resultados deste e de outros estudos, propõe-se, conforme a teoria espaço-temporal, que o cone reacional para o ataque nucleofílico sobre o átomo de fósforo é menos dependente de direcionalidade em relação ao ataque sobre o átomo de carbono. | pt_BR |
dc.language | Português | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Minas Gerais | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFMG | pt_BR |
dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
dc.subject | Catálise intramolecular | pt_BR |
dc.subject | Fosfolipase D | pt_BR |
dc.subject | Fosforila | pt_BR |
dc.subject | Fosfoimidazol | pt_BR |
dc.subject.other | Química Orgânica | pt_BR |
dc.subject.other | Fosfolipase | pt_BR |
dc.subject.other | Imidazois | pt_BR |
dc.subject.other | Catálise | pt_BR |
dc.subject.other | Mecanismos de reações organicas | pt_BR |
dc.title | Efeito espacial do grupo imidazol nas reações de diésteres de fosfato e fosfoimidazóis: modelos não-miméticos da fosfolipase D | pt_BR |
dc.type | Dissertação de Mestrado | pt_BR |
Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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